毕泽：天体运动.ppt

PLANETARY MOTION` 1.天体运动 地心说:是古人认为地球是宇宙的中心，而其它的星球都环绕着地球而运行的一种学说。 地心说的起源很早，最初由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里士多德完善，又让托勒密进一步发展成为“地心说”。 ⑴代表人物： 古希腊学者托勒密 ⑶基本论点： ①地球是宇宙的中心，是静止不动的。 ②太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 ⑵代表作： 《天文学大成》 1.地心说 ⑷特点： ①符合当时人们的日常生活经验。 ②符合宗教神学的教义。 托勒密 哥白尼 2.日心说 ⑴代表人物： 波兰天文学家哥白尼 ⑶基本论点： ①宇宙的中心是太阳，所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动。 ②地球是绕太阳旋转的普通行星，月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周运动，同时还跟地球一起绕太阳运动。 ④与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。 ③天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。 ⑵代表作： 《天球运行论》 “日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解析的现象 “日心说” 则能说明，也就是说，“日心说”比“地心说”更科学，更接近事实。 例如：若地球不动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的。那么，每天的情况就应相同的，而事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同。而 “日心说”则能说明这种情况：白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。 “日心说”行星运行图 哥白尼的日心说也有缺点和错误： 1.日心说认为太阳是宇宙的中心，实际上太阳只是太阳系的中心天体，并不是宇宙的中心。 2.日心说认为行星运行的轨道是圆，其实是椭圆。 日心说也有缺陷，那么天体运动到底遵循什么样的运动规律呢？ 丹麦天文学家第谷把全身心都投入到行星位置的测量中。经过20余年的观测，获得了大量的精确资料。但是，他用圆形轨道进行验证，没有得到理想的结果。 日心说进一步完善 第谷 日心说的进一步完善 第谷死后，他的学生开普勒（德国天文学家）继续对他的观测资料进行研究，最终发现，发现行星运动的轨道是椭圆，最终总结得出了开普勒行星运动三定律。 开普勒 补充知识：椭圆 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点（公共焦点）上 。 第一定律(轨道定律) 一 、开普勒定律 说明： 1.不同的行星，轨道不同，半长轴不同。 2.对不同的行星，太阳总在他们的焦点上。 从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积. 二 、第二定律(面积定律) 第二定律的推论： 地球离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢。 ！！！近日点的速度比远日点的速度大。 近日点 远日点 行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。 三、第三定律(周期定律) 1.公式中，比值k是一个对所有行星都相同的常量，与行星无关，是只与太阳（中心天体）的质量有关的恒量。不同行星的半长轴不同，故公转周期也不同。 2.地球绕太阳转动，月球和卫星绕地球转动，他们遵循相同的运动规律，但是，比值k不同。 3.多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心处。所以，中学阶段，我们把行星绕太阳的运动近似当作匀速圆周运动处理。此时就可以把公式中的r当做圆的半径。 行星：通常指自身不发光，环绕着恒星运动的天 体 。 恒星：是由炽热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体。由于恒星离我们太远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为是固定不动的星体。实际上：恒星在宇宙中也是在运动的。 太阳是距离我们地球最近的恒星。太阳环绕着银河系中心旋转。 补充知识 八大行星特指太阳系的八个行星，按照离太阳的距离从小到大，它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。 假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。 冬天冷，夏天热，是不是太阳在冬天距离我们远，夏天距离我们近呢？ 1. 下列说法正确的有( ) A. 太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B. 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C. 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 E. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 F．离太阳越近的行星的运动周期越长 练习题 答案： AB 2、一卫星环绕一行星做椭圆形轨道运动，设此卫星至行星最远距离与最近距离之比为2：1，则相对应的角速度之比为 。 答案：1：4 3.太阳系中有两颗行星，它们绕太阳